Hallo zusammen!
Wir versuchen gerade eine Drehzahlregelung mittels eines PID für einen Motorprüfstand zu realisieren.
Zum Aufbau des Prüfstands: Wir betreiben einen Motor, der mittels einer Hydraulikpumpe eine Last beaufschlagt bekommt. Über ein Proportionalventil können wir hierbei den Öffnungswinkel des Ventils steuern und so eine Drehzahl vorgeben.
Kurz zur Messtechnik: Über ein Bosch Steuergerät bekommen wir im 5ms Takt ein Drehzahlsignal über CAN Bus, das wir über ein NI cDAQ System auslesen. Zwischen Ventil und Messtechnik ist ein Messumformer geschaltet, der unser Ausgangssignal von 0-10V auf 0-700mA wandelt. Diese Wandlung ist aber vermutlich nicht linear.
Nun stellt sich folgende Problematik ein:
- Das Eingangssignal vom Motor schwankt mit einer Amplitude von 200 U/min
- Durch Testen verschiedener Regelparameter konnten wir mit aktiviertem PID mit Autotuning eine Regelung erreichen, die im besten Ergebnis ein Schwanken der Drehzahl mit einer Amplitude von 500 U/min um den Sollwert erreicht
- Wird allerdings manuell über ein Labornetzteil per Hand geregelt und eine Drehzahl bzw. Strom eingestellt, ist die Drehzahl ziemlich stabil
Jetzt ist die Frage wie wir das ganze optimieren können, folgende Ansätze haben wir bereits verfolgt:
- Filtern des Eingangssignals mit PID Filter und exponentiellem Filter (schwankt das Eingangssignal für den PID zu stark?)
- Da der PID dazu geneigt hat ein PWM Signal auszugeben (Ventil komplett auf, komplett zu,…) haben wir einen PID Output Rate Limiter getestet. Dies aber auch ohne nennenswerte Verbesserung
Wo können wir ansetzten? Hat jemand ne Idee?
